Мета роботи – вивчити запиленість повітря, дисперсність пилу, ефективність пилоочитстки. Теоретичні відомості Виробничий пил – це тонкодисперсні тверді частинки, які здатні довгий час знаходитись в зваженому стані в повітрі. Ці частинки можуть утворюватись за різних виробничих процесів /дробленні, розмелюванні, різанні, шліфуванні, поліруванні, транспортуванні, переміщуванні, упакуванні сипучих матеріалів, горінні, зварюванні, тощо/. Залежно від хімічного складу пил може бути токсичним і нетоксичним. При оцінці токсичної дії пилу враховуються такі фактори: хімічний склад, дисперсність, форма частинок, розчинність у воді. Найбільшу небезпеку представляє пил з розміром частинок до 5 мкм. Частинки таких розмірів затримуються у легенях, проникаючи в альвеоли і частково або повністю розчиняються у лімфі. В результаті цього в залежності від токсичності пилу уражуються ті чи інші органи людини. Навіть нетоксичний пил за великих концентрацій шкідливо діє на організм, викликаючи захворювання легенів – пневмоконіози. За ступенем дії на організм людини шкідливі речовини ділять на чотири класи: ГДК надзвичайно небезпечні речовини - 0,1 високо небезпечні речовини - 0,1...1,0 помірно небезпечні речовини - 1,0...10 мало небезпечні речовини - 10 для попередження професійних захворювань необхідно, щоб в повітрі робочої зони вміст пилу був менший від гранично допустимої концентрації /ГДК/. Під ГДК розуміють концентрацію, яка при щоденній роботі протягом 8 годин, але не більше 41 години на тиждень, протягом всієї робочої діяльності не може викликати захворювань або відхилень стану здоров'я /ДЕСТ 12.1.005-76/. У нашій країні ГДК встановлюються санітарними органами Міністерства охорони здоров'я і вимірюються в міліграмах на кубічний метр. На сьогодні ГДК встановлені для більш як 050 речовин, у тому числі для понад 200 речовин, які знаходяться в пилевидному стані. Наведені ГДК в Санітарних нормах проектування промислових виробництв /СН 245-71/ і Державному стандарті ДЕСТ ССБП І2.1.005-76 "Повітря робочої зони". При вмісті -у повітрі кількох речовин сумарний ефект їхньої дії на організм у більшості випадків дорівнює сумі ефектів всіх компонентів. Сума відношень фактичних концентрацій до ГДК не повинна перевищувати одиницю, тобто
Для визначення ефективних методів очистки газів бід пилу встановлюють: концентрацію пилу в повітрі, дисперсність пилу /розміри частинок пилу/, щільність, хімічний склад, розчинність тощо. Концентрація пилу в повітрі визначається ваговим, розрахунковим, електричним або фотоелектричним методом, У даній роботі застосований ваговий, метод, який полягає в осаджуванні пилу з визначеного об'єму повітря на фільтрі. Вагова концентрація пилу в одному кубічному метрі повітря, мг/м3,
де С - концентрація пилу в повітрі, мг/м3; q2 - маса фільтру після відбору проби, кг; q1 - маса фільтру до відбору проби, мг; V0 – об'єм повітря, протягнутого через фільтр, м3, приведений до нормальних умов, тобто, до такого об'єму, який займав би при температурі 0 0С і тиску 760 мм рт. ст.;
де Vt - об'єм повітря, протягнутого через фільтр при температурі t і тиску ?; ? - барометричний тиск у місці відбору проби, мм рт.ст.; t - температура повітря у місці відбору проби, 0С Дисперсний склад пилу кожна визначити також кількома методами: ситовим аналізом; седиментаційним аналізом у рідкому середовищі методом відбору пилових проб; методом відцентрової повітряної сепарації. У даній роботі використовується седиментаційний метод, заснований, на осіданні в рідкому середовищі частинок пилу, всі фракції якого перед початком вимірювань рівномірно розподіляються по об'єму рідини. Час ?, протягом якого всі частинки заданого діаметра при осіданні виявляються нижче горизонтальної площини, розташованої на глибині h від дзеркала рідкого середовища /глибина розташування отвору піпетки, визначається за формулою Стокса, с:
де ? - динамічна в'язкість, Н·с/м2; h - висота падіння частинок, см; ?р - густина рідини, кг/м3; ?т - густина матеріалу частинок, кг/м3, q - прискорення сили тяжіння, м/с2; ? - діаметр частинки, мкм. Очищати повітря від пилу можна за допомогою "сухих", "мокрих" фільтрів, електрофільтрів, акустичних коагуляторів і магнітних пилоуловлювачів. У роботі розглянутий один з методів "сухого" уловлювання пилу - я доцентрово-інерційному пилоуловлювачі з накладанням на нього магнітного поля і без такого накладання. Ефективність роботи пилоуловлювача, %:
де Qn - маса пилу, який подається в .пилоуловлювач, г; Qy - маса пилу, уловленого пилоуловлювачем, г. Список установок і приладів Установка для визначення запиленості повітря /рис.1/ складається з пилової камери 1, в якій вентилятором створюється пило повітряна суміш. За допомогою вакуумнасоса ця суміш викачується з камери. Її кількість регулюється реостатом 3 і реометром 2. на шляху руху пило повітряної суміші в спеціальний пристрій 4 /патрон/ вставляється паперовий фільтр.
Рис.1 Установка для визначення дисперсного складу пилу - це скляний циліндр, вертикально закріплений у штативі. Додасться бюретка для відбору проб. Установка для визначення ефективності роботи пилоуловлювача /рис.2/ складається з вентилятора І з двигуном, відцентрово-інерційного пилоуловлювача 2, пилоподавальника 3, бункера для збирання пилу 4, системи постійних магнітів 5. Таблиця 1 Гранично допустимі концентрації аерозолів /Виписка з ДЕСТ 12.1.005-76 ССБП/ Назва речовини ГДК мг/м3 Клас небезпеки
Вапняк Цемент Тальк Кварц Скло
6 6 4 3 4
4 4 4 4 4
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ Визначення запиленості повітря 1. Зважити фільтр на аналітичних вагах з точністю до четвертого знаку після коми і вставити його у патрон;..... 2. Вмикнути вентилятор для створення пилоповітряної суміші у камері 1. 3. Вимкнути насос і встановити реостатом 3 по реометру 2 задані витрати повітря. 4. Прокачати через фільтр задану кількість пилогазової суміші протягом 5-20 хв. 5. Зважити фільтр після досліду з точністю до четвертого знаку після коми. 6. Виміряти температуру повітря і барометричний, тиск у кімнаті. 7. Заповнити табл. 2 і визначити концентрацію пилу в повітрі, приведеному до нормальних умов за формулою /2/. 8. Визначити за табл.1 - допустиму концентрацію пилу в повітрі. 9. Заповнити табл.3 і зробити висновок. Вид шилу указує викладач.
значення дисперсності пилу Встановити циліндр у вертикальне положення. За формулою Стокса /З/ вичислити моменти відбору проб з циліндра на висоті 20 см від поверхні рідини, задавшись гідравлічнимиеквівалентними діаметрами 50; 35; 20; 10; 5 і 3 мкм. Приготувати 0,5 л суспензії пилу у воді; масова концентрація пилу 0,5-1%, Після збовтування суспензії в колбі піпеткою відібрати 10 мл суспензії і злити в бюкс, поставити на випаровування.Залити суспензію в циліндр і пустити секундомір. Через розраховані проміжки часу відібрати до 10 мл проби зрівня, на 20 см нижчого від поверхні рідини, зливаючи їх в окремібюкси. В сушильній шафі випарити рідину і визначити масу пилу в кожній з відібраній проб. Розрахувати масову концентрацію пилу /розміри частинок якого менші гідравлічне еквівалентного діаметра:/
де (С1 - маса пилу в першій /попередній/ пробі, мг; С2 - маса пилу в другій /наступній/ пробі, мг; С0 - маса пилу в початковій суспензії, мг. Визначення ефективності пило очистки: 1.Приготувати наважку пилу в 1 кг, використавши для цього важільну, масу, засипати наважку в пилоподавальник 3. Вмикнути вентилятор 1 і пропускати пилоповітряну суміш черезапарат 3 протягом приблизно 10 хв. Вимкнути вентилятор, від'єднати бункер 4, визначити масу пилу. Визначити за формулою /4/ ефективність роботи пилоуловлювача. Заповнити таблицю. Повторити досліди в такій самій послідовності з вмикнутим магнітом, заповнити таблицю. Протокол 1. результати виміру запиленості повітря. №п/п Назва речовини Клас небезпеки Температура повітря в приміщенні Тис, мм рт.ст. Маса фільтра, г
До відбору проби Після відбору проби
1 2 3 4 5 6 7
Маса затриманого пилу Тривалість досліду, хв Об’єм повітря, який пройшов через фільтр, м3 Фактична концентрація пилу, м3 ГДК за СН-71,мг/м3 Дисперсний склад пилу Висновки і зоходи для зменшення забрудненості
8 9 10 11 12 13 14
Протокол 3. визначення ефективності пилоочистки. №п/п Тип апарату Маса пилу, г Ефективність уловлювання пилу, % Висновки
Поданого в пилоуловлювач Уловленого в пилоуловлювач
